朱炳旭 黎世骄 刘 林 刘昱昊

（西南交通大学机械工程学院，四川 成都 611730）

决定汽车性能优劣的重要环节是发电机部件,交流发电机是汽车正常运行的主要电源,它在汽车启动后为蓄电池充电并给用电设备供电，但它是温度最高的汽车部件之一。在能量转换中，发电机会产生各种发热损耗，如温升导致的电阻增大会引起铜损耗增长，降低发电机效率[1]。且电机若长时间满载运行，铜绕组中的焦耳损耗也会导致过热[2]，增加工作的危险性。

准确分析发电机各部件发热温度，对提高发电机寿命、性能有重要的意义。目前此方面研究多采用反复试验和多次仿真计算优化发电机温度场，耗时耗力。且因发电机结构紧凑，主要部件的温度测量有不小的难度[3]。本文旨在通过克里金模型实现对交流发电机在不同转速、部位及时刻下部件温度的准确预测，有效提高工程效率并规避因温度未知而造成的成本损失。

1 数据采集和处理

1.1 采集实验数据

1.1.1 测温准备

热电偶测温范围大、性能稳定，可作为测温元件。利用算法进行电机温度的预测须知热损失位置[4]，针对电励磁爪极交流发电机，主要发热元件包括定子铁芯、绕组和转子绕组。根据胶泥及热电偶数目，设置前后端盖各1个、线圈绕组5个、表壳5个和铁芯处1个，共13个测点。

汽车发电机正常工作时频率集中在3000-12000rpm之间，且多数部件温度能在10min左右达到稳态。

1.1.2 具体采样流程

汽车正常行驶时的频率呈均方分布，即所有频率出现概率相同，故以100rpm为步长，分成115组。……